Cytochrom P450 Oxidáza (CYP2C9)
Cytochrom P450 (zkráceně CYP, P450, zřídka CYP450) je různorodá nadčeleď hemoproteinů nacházející se v bakteriích, archeích a eukaryotech. Cytochromy P450 se podílejí na metabolismu nepřeberného množství exogenních i endogenních sloučenin. Obvykle tvoří součást vícesložkových elektronových přenosových řetězců, nazývaných systémy obsahující P450.
Nejčastější reakcí katalyzovanou cytochromem P450 je reakce s monooxygenázou, tj. vložení jednoho atomu kyslíku do organického substrátu (RH), zatímco druhý atom kyslíku je redukován na vodu:
RH + O2 + 2H+ + 2e– → ROH + H2O
Homology CYP byly sekvenovány ze všech linií života, včetně savců, ptáků, ryb, hmyzu, červů, mořských chobotnic, mořských ježků, rostlin, hub, slizkých plísní, bakterií a archeí. Je známo více než 6400 odlišných sekvencí CYP (k říjnu 2006; aktuální počty naleznete na webových stránkách Nomenclature Committee P450).
Současné pokyny pro nomenklaturu naznačují, že členové nových skupin CYP sdílejí >40% identitu aminokyselin, zatímco členové podskupin musí sdílet >55% identitu aminokyselin. Existuje výbor pro nomenklaturu, který sleduje a přiřazuje nové názvy.
Aktivní místo cytochromů P450 obsahuje heme-železité centrum. Železo je k bílkovině přivázáno pomocí thiolárního ligandu odvozeného ze zbytku cysteinu. Tento cystein a několik zbytků z boku (RXCXG) jsou absolutně konzervovány přes všechny známé CYP. Vzhledem k velké rozmanitosti reakcí katalyzovaných CYP nebude zobecněný popis enzymového mechanismu z nutnosti podrobně popisovat mnoho známých aspektů různých CYP. Obecně však platí:
Protože většina CYP vyžaduje proteinového partnera, který dodává jeden nebo více elektronů pro redukci železa (a případně molekulárního kyslíku), jsou CYP správně řečeno součástí systémů proteinů obsahujících P450. Je známo pět obecných schémat:
Zvířecí CYP jsou primárně proteiny spojené s membránou, které se nacházejí buď ve vnitřní membráně mitochondrií, nebo v endoplazmatickém retikulu buněk. CYP metabolizují tisíce endogenních a exogenních sloučenin. Většina CYP může metabolizovat více substrátů a mnoho z nich může katalyzovat mnohočetné reakce, což vysvětluje jejich ústřední význam při metabolizaci potenciálně nekonečné škály endogenních a exogenních molekul. V játrech tyto substráty zahrnují léky a toxické sloučeniny a také produkty metabolismu, jako je bilirubin (produkt rozpadu hemoglobinu). Cytochromy P450 jsou přítomny v mnoha dalších tkáních těla včetně sliznice gastrointestinálního traktu a hrají důležitou roli při syntéze a rozpadu hormonů (včetně syntézy estrogenů a testosteronu a jejich metabolismu), syntéze cholesterolu a metabolismu vitaminu D. U většiny zvířat, včetně lidí, jsou jaterní cytochromy P450 nejvíce studované z enzymů P450.
Projekt Human Genome Project identifikoval více než 63 lidských genů (57 plných genů a 5 pseudogenů) kódujících různé enzymy cytochromu P450.
Další specifické funkce CYP u zvířat
Podskupina enzymů cytochromu P450 hraje důležitou roli v syntéze steroidních hormonů nadledvinami, gonádami a periferní tkání:
Lidé mají 57 genů a více než 59 pseudogenů rozdělených mezi 18 rodin genů cytochromu P450 a 43 podrodin. Toto je shrnutí genů. Podrobnější informace najdete na domovské stránce Výboru pro nomenklaturu Cytochromu P450.
A6, A7, A13, B6, C8, C9, C18, C19, D6, E1, F1, J2, R1, S1, U1, W1
A11, A22, B1, F2, F3, F8, F11, F12, F22, V2, X1, Z1
CYP5 (A1) – CYP7 (A1, B1) – CYP8 (A1, B1) – CYP11 (A1, B1, B2) – CYP17 (A1) – CYP19 (A1) – CYP20 (A1)
CYP21 (A2) – CYP24 (A1) – CYP26 (A1, B1, C1) – CYP27 (A1, B1, C1) – CYP39 (A1) – CYP46 (A1) – CYP51 (A1)